Atividade PHet sobre Energia no MHS (Pêndulos) utilizando o OA “ Pendulum Lab (HTML5)”

1. Atividades PhET sobre Mecânica- Energia Mecânica- Movimento Retilíneo Uniforme (MRU)- Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (MRUV)- Queda livre- Lançamento de Projéteis

2. Atividade PHetsobre Energia no MHS (Pêndulos)utilizando o OA “PendulumLab (HTML5)” Disponível em: https://phet.colorado.edu/sims/html/pendulum-lab/latest/pendulum-lab_en.html

4. Princípio da Conservação de Energia Aconservação é a característica mais relevante da energia. [...] existe uma certa quantidade, que chamamos de energia, que não muda nas várias transformações pelas quais passa a natureza. “Na natureza, nada se cria, nada se perde, tudo se transforma“

5. A energia de um sistema permanece constante Sem atrito (vácuo): Mecânica Pêndulo Com atrito: MecânicaTérmica

6. Energia Potencial Energia Potencialpode ser armazenada em um sistema físico e ser transformada em energia cinética (movimento) e vice-versa. Energia Potencial pode ser dividida em: Energia Potencial Gravitacional () Energia Potencial Elástica ()

7. Energia Cinética Energia Cinética ou energia de movimento. Depende da massa e da velocidade de um corpo. Energia Cinética ()

8. Energia Mecânica = Ec + Eel + Epg • Energia cinética ↔ • Energia Potencial Elástica↔ • Energia Potencial Gravitacional↔

9. Questão 1 A imagem abaixo mostra um pêndulo que oscila no OA “PendulumLab (HTML5)”. Por que a energia cinética é zero e a energia potencial gravitacional é máxima? Explique.

10. Questão 2 A imagem abaixo mostra um pêndulo que oscila no OA “PendulumLab (HTML5)”. Por que a energia cinética é máxima e a energia potencial gravitacional é zero? Explique.

11. Questão 3 O gráfico abaixo mostra a energia cinética (gráfico verde) e potencial (gráfico azul) de um pêndulo que está oscilando. Qual das imagens (A, B, C ou D) representa melhor os valores do gráfico?

12. Questão 4 A imagem abaixo mostra um pêndulo que oscila no OA “PendulumLab (HTML5)”. O que acontecerá com a energia térmica (gráfico laranja) quando o pêndulo parar? Explique.

13. Questão 5 O gráfico abaixo mostra a energia cinética (gráfico verde) e potencial (gráfico azul) de qual dos pêndulos (1 ou 2) que estão oscilando? Explique.

14. Atividade PHetsobre Energia Mecânicautilizando a simulação “Energy Skate Park: Basics” Disponível em: https://phet.colorado.edu/sims/html/energy-skate-park-basics/latest/energy-skate-park-basics_en.html

15. Questão 1 Vá em “Friction” (indicado na seta vermelha), altere o valor de “Friction” (indicado na seta verde) para “none” (zerando-a) e coloque o skatista para se movimentar na pista e observe que ele não irá parar. Aos poucos, aumente o valor de “Friction” (indicado na seta verde) e observe que o seu movimento vai parando. Por que isso aconteceu?

16. Questão 2 Como estará o gráfico de energia mecânica quando o skatista atingir a altura máxima do movimento na pista? Despreze o atrito na pista.

17. Questão 3 Como estará o gráfico de energia mecânica quando o skatista atingir a altura mínima do movimento na pista? Despreze o atrito na pista.

18. Questão 4 Se alterarmos a massa do skatista (indicado na seta vermelha), o que acontecerá com o valor da energia potencial gravitacional? Explique.

19. Questão 5 Após começar o movimento, até qual ponto (A, B ou C) o skatista irá chegar até começar a voltar à posição inicial? Explique.

20. Atividade PHetsobre a Lei de Hookeutilizando o OA “Hooke’s Law” Disponível em: https://phet.colorado.edu/sims/html/hookes-law/latest/hookes-law_en.html

21. Força Elástica e Lei de Hooke • k = const. da mola.Unidade: N/mx = deformação da mola.Unidade: metro

22. Associação de molas(Paralelo e Série)

23. Questão 1 Se aplicarmos a mesma força nas molas (A e B), qual delas terá a maior deformação?Explique.

24. Questão 2 Considere uma força de 100N aplicada em uma mola de constante elástica desconhecida. Se a mola deformou 0,2m, qual o valor da constante k da mola? Após os cálculos confira a resposta no OA “Hooke’s Law”.

25. Questão 3 Uma força de 82N empurra uma mola contra a parede, fazendo com que ela se deforma 0,205m. Qual o valor da constante k da mola? Após os cálculos confira a resposta no OA “Hooke’s Law”.

26. Questão 4 Na imagem abaixo, temos duas molas de constante elástica k = 600N. Se elas estão postas em paralelo, qual seria a constante resultante do sistema?

27. Questão 5 Duas molas de constante elástica k = 200N são postas em paralelo, qual o valor da deformação das molas, se há uma força de 100N as puxando?

28. Questão 6 Duas molas de constante elástica k1 = 600N e k2 = 200N são acopladas em série, qual o valor da constante resultante do sistema formado pelas duas molas?

29. Questão 7 Duas molas de constante elástica k1 = 200N e k2 = 600N são acopladas em série, qual o valor da deformação do sistema formado por essas duas molas, se há uma força de 100N as puxando?

30. Atividade Phet sobre Movimento Retilíneo Uniforme (M.R.U.) utilizando o OA “Force and Motion: Basics” Disponível em: https://phet.colorado.edu/sims/html/forces-and-motion-basics/latest/forces-and-motion-basics_en.html

31. Movimento Retilíneo Uniforme (MRU) Um móvel se encontra em Movimento Retilíneo Uniforme (MRU) quando, no decorrer do tempo, não é alterada a sua velocidade nem a sua direção de movimento. Assim, temos que: d = v · Δt d = deslocamento v = velocidade do móvel Δt = variação de tempo

32. Gráficos do M.U.

33. Gráficos do M.U.

34. Gráficos do M.U.

35. Questão 1 Nas imagens (A e B) abaixo temos um bloco que se movimenta, sem atrito, a 32m/s. Em A o bloco se encontrava em uma determinada posição no tempo t = 5s. Já em B o bloco se encontra mais à frente em um tempo t = 10s. A partir das informações deste movimento, desenhe o gráfico: • Velocidade x Tempo. • Espaço x Tempo.

36. Questão 2 Nas imagens (A e B) abaixo temos um bloco que se movimenta, sem atrito, a 15m/s. Em A o bloco se encontrava em uma determinada posição no tempo t = 3s. Já em B o bloco se encontra mais à frente em um tempo t = 48s. A partir das informações deste movimento, desenhe o gráfico: • Velocidade x Tempo. • Espaço x Tempo.

37. Questão 3 A imagem abaixo mostra um “robô” empurrando um bloco em cima de um piso áspero. É possível observar que a força aplicada pelo “robô” e a força de atrito entre o piso e o bloco são, em módulo, iguais. Podemos dizer que o bloco está em Movimento Uniforme? Explique.

38. Questão 4 Utilizando um relógio, observe o tempo que o disco percorre os 2m e desenhe os gráficos sugeridos do movimento deste disco.

39. Questão 5 Na imagem abaixo temos um balde com água que se movimenta, sem atrito, a 13m/s. Se o balde mantiver a velocidade constante, qual será a distância percorrida por ele após 15 segundos de movimento? Demonstre com cálculos.

40. Atividade Phet sobre Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (M.R.U.V.) utilizando o OA “Force and Motion: Basics” Disponível em: https://phet.colorado.edu/sims/html/forces-and-motion-basics/latest/forces-and-motion-basics_en.html

41. Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (MRUV) Um móvel se encontra em Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (MRU) quando, no decorrer do tempo, é alterada a sua velocidade a partir de uma aceleração constante, mas não é alterada a sua direção de movimento. A aceleração é dada por: a = aceleração Δv = variação de velocidade do móvel Δt = variação de tempo

42. Em A, o carro mantém velocidade constante (Movimento Uniforme - M.U.) Em B, o carro aumenta sua velocidade com uma aceleração constante (Movimento Uniformemente Variado - M.U.V.) Em C, o carro diminui sua velocidade com uma desaceleração constante (Movimento Uniformemente Variado - M.U.V.)

43. Gráficos do M.U.V.Aceleração x Tempo Podemos descobrir qual a variação de velocidade a partir da área de um gráfico Aceleração x Tempo.

44. Gráficos do M.U.V.Velocidade x Tempo É possível calcular o deslocamento de um móvel a partir da área de uma gráfico Velocidade x Tempo.

45. Equação de Torricelli: .

46. Questão 1 Nas imagens (A e B) abaixo temos um bloco que se movimenta sem atrito com o solo. A partir dos valores de velocidade e de aceleração, é possível calcular quanto tempo se passou entre os momentos registrados nas duas imagens? Explique e, se possível, calcule.

47. Questão 2 Nas imagens (A e B) abaixo temos um bloco que se movimenta sem atrito com o solo. A partir dos valores de velocidade e de aceleração, é possível calcular quanto tempo se passou entre os momentos registrados nas duas imagens? Explique e, se possível, calcule.

48. Questão 3 A imagem abaixo mostra um “robô” empurrando um bloco em cima de um piso áspero. É possível observar que a força aplicada pelo “robô” é maior que a força de atrito entre o piso e o bloco. Podemos dizer que o bloco está em Movimento Uniformemente Variado? Explique.

49. Questão 4 Na imagem abaixo temos um balde com água que se movimenta, sem atrito, a 21m/s e com aceleração igual a 5m/s². Se o balde se manter em MRUV por mais 2,2 segundos, qual será a sua velocidade final? Explique.

50. Questão 5 Na imagem abaixo temos um balde com água que se movimenta, sem atrito, a 28m/s (para a direita) e com aceleração igual a -3,5m/s². Se o balde se manter em MRUV, em quanto tempo ele irá parar? Explique.